KR20230133721A - Biodegradable eco-friendly clay including citrus extraction residue - Google Patents

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KR20230133721A KR1020220031062A KR20220031062A KR20230133721A KR 20230133721 A KR20230133721 A KR 20230133721A KR 1020220031062 A KR1020220031062 A KR 1020220031062A KR 20220031062 A KR20220031062 A KR 20220031062A KR 20230133721 A KR20230133721 A KR 20230133721A
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Abstract

본 발명은 셀룰로오스 또는 펄프에서 선택되는 구조제 16 ~ 30%wt%, 바인더 2.5 ~ 5wt%, 감귤 착즙박 10 ~ 30wt%, 과일, 야채, 해조류, 또는 자연 토양 성분을 원료로 하여 얻어지는 천연 색소 1 ~ 10wt%, 방부제 0.5 ~ 10wt%, 및 물 15 ~ 70wt% 을 포함하여 구성되는 감귤 착즙박을 포함한 생분해성 친환경 점토를 제공한다. 본 발명에 따르면, 감귤 착즙박을 점토의 주재료로 활용하여 폐기물인 감귤 박을 자원화할 수 있고 점토 생산 단가를 줄이는 한편, 생분해가 가능한 천연 점토를 제공하여 안전성 및 친환경성을 향상시킬 수 있다.The present invention provides a natural pigment 1 obtained using 16 to 30% wt% of a structural agent selected from cellulose or pulp, 2.5 to 5 wt% of a binder, 10 to 30 wt% of citrus juice, fruits, vegetables, seaweed, or natural soil components. Provides biodegradable, eco-friendly clay containing citrus juice squeezed containing ~ 10 wt%, preservatives 0.5 ~ 10 wt%, and water 15 ~ 70 wt%. According to the present invention, by using citrus juice peel as the main material of clay, waste citrus peel can be recycled, the cost of clay production can be reduced, and safety and eco-friendliness can be improved by providing biodegradable natural clay.

Description

감귤 착즙박을 포함한 생분해성 친환경 점토 {Biodegradable eco-friendly clay including citrus extraction residue}Biodegradable eco-friendly clay including citrus extraction residue}

본 발명은 공작용 점토에 관한 것으로서, 상세하게는 폐자원인 감귤 착즙박을 이용하여 기능성과 작업성을 향상시킨 생분해성 친환경 점토를 제안한다.The present invention relates to construction clay, and in detail, proposes a biodegradable, eco-friendly clay with improved functionality and workability using citrus juice peel, a waste resource.

찰흙, 지점토 등은 조형물, 공예품의 재료로 사용되는 것으로, 미술 교재용, 미니어쳐 제작용, 장식용 등에 넓게 사용되고 있으며, 특히, 근래에는 집안을 꾸미기 위한 홈패션 사업이 활발해지면서 상업성이 인정되어 찰흙이나 지점토의 사용폭이 넓어지고 있다. 찰흙이나 지점토를 통한 활동은 유아들로 하여금 신체, 공간능력, 과학적 개념 형성, 친사회적 행동, 정서적 안정감, 언어표현력 및 창의성 등을 발달시킬 수 있어 교육적인 가치가 크다, 즉, 점토 활동은 유아들에게 신체, 인지, 사회, 정서, 언어, 창의성 등 전인발달에 긍정적인 영향을 미친다.Clay, clay, etc. are used as materials for sculptures and crafts, and are widely used for art textbooks, miniature production, decoration, etc. In particular, as the home fashion business for decorating the house has become active in recent years, its commercial value has been recognized, and clay and clay are used as materials for crafts. The range of use is expanding. Activities using clay or clay have great educational value as they can help children develop their physical and spatial abilities, scientific concept formation, pro-social behavior, emotional stability, language expression, and creativity. In other words, clay activities are great for children. It has a positive impact on overall development including physical, cognitive, social, emotional, language, and creativity.

공작용 점토는 유연성이 있어 손으로 원하는 모양으로 쉽게 변형이 가능하여 다양한 조형물의 제조가 용이하고, 건조시키면 단단하게 경화되어 제작물이 장시간 동안 그 형상이 유지된다. 이러한 공작용 점토는 초기에 자연으로부터 채취한 고비중의 무기계 물질을 사용하였으나 무게가 무겁고, 수분을 함유하는 능력이 작아 조형시간이 짧고, 건조 후에도 입자들의 응집력이 낮아 조형물의 표면이 갈라지거나 쉽게 부스러지는 등의 문제점이 있다. 또한, 점토의 무게를 줄이고자 전분과 같은 수용성 천연 고분자나 그 유도체를 사용하여 인공적으로 점토를 제조하여 사용하였으나, 건조시 점토의 부피가 크게 줄어들어 조형물에 금이 가고 심하게는 쪼개지거나 부스러지며, 채색이 힘들고, 건조 중에 변색되며, 작업 중에 부스러기가 손에 남는다는 문제점이 있다.Construction clay is flexible and can be easily transformed into the desired shape by hand, making it easy to manufacture various sculptures. When dried, it hardens and the product maintains its shape for a long time. Initially, high specific gravity inorganic materials collected from nature were used in this type of construction clay, but it is heavy and has a small water-holding capacity, so the molding time is short, and the cohesion of the particles is low even after drying, so the surface of the sculpture cracks or crumbles easily. There are problems such as losing. In addition, in order to reduce the weight of clay, clay was artificially manufactured using water-soluble natural polymers such as starch or their derivatives. However, when dried, the volume of the clay is greatly reduced, causing cracks in the sculpture, and in severe cases, splitting or crumbling, and coloring. This has the problem of being difficult, discoloring during drying, and leaving crumbs on hands during work.

합성수지와 인공색소 등으로 만들어진 공작용 점토가 제안되었다. 예컨대, 폴리염화비닐, 디에틸헥실부탈레이트, 디부틸부탈레이트, 탄산칼슘, 및 폴리디메틸실록산(실리콘고무)을 각각 교반기에 소정량 투입한 후 혼합 교반하고, 열처리 과정을 통하여 제조되는 방법이 제안되어 사용되었다. 이러한 공작용 점토의 경우 주로 화학물질로 구성되는 바, 위생적이고 환경친화적인 제품으로 볼 수 없다. 즉, 기존의 공작용 점토는 대부분이 원색계열의 화학 또는 산화안료와 염화비닐 수지 등으로 교반시켜 만든 것으로 어린이의 내분비계 장애물질이 검출되고 또한 중금속이 함유되어 있어 사용규제가 필요하다. 가정이나 교육 기관에서는 학습 및 놀이 교구로써 활용하는 지점토나 컬러점토의 주재료는 화학물질이므로 장시간 이용 시 인체에 유해할 수 있을 뿐 아니라, 어린 아이일수록 무심코 입에 넣는 위험한 행동을 하는 경우가 종종 발생한다.Construction clay made of synthetic resin and artificial coloring was proposed. For example, a method is prepared by adding a predetermined amount of polyvinyl chloride, diethylhexylbutalate, dibutylbutalate, calcium carbonate, and polydimethylsiloxane (silicone rubber) to a stirrer, mixing and stirring, and heat treatment. proposed and used. In the case of such construction clay, it is mainly composed of chemicals and cannot be considered a hygienic and environmentally friendly product. In other words, most of the existing construction clays are made by mixing primary color chemicals or oxidized pigments and vinyl chloride resin, and have been detected to interfere with the endocrine system of children and contain heavy metals, so their use needs to be regulated. The main ingredients of clay or colored clay used as learning and play materials at home or in educational institutions are chemicals, so not only can they be harmful to the human body when used for long periods of time, but younger children often engage in dangerous behavior by inadvertently putting them in their mouths. .

이와 같은 문제를 해결하기 위하여 아이들이 섭취하여도 해롭지 않은 점토놀이용 조성물이 개발되어 왔다. 예컨대, 한국특허등록 제10-0361019호에는 밀가루를 포함하며 인체에 섭취되더라도 무해한 아동용 조형 놀이물이 개시되어 있으며, 한국특허공개 제10-2010-0022675호에는 달걀 흰자위, 설탕, 색소, 밀가루와 전분가루의 혼합가루를 포함하는 컬러점토 조성물이 개시되어 있다. 그러나, 이러한 점토는 일반 지점토에 비해 물성이 저하되며, 작업시 손에 잘 묻고 세균이 급격하게 번식할 수 있는 단점이 있다.To solve this problem, clay play compositions that are not harmful even when ingested by children have been developed. For example, Korean Patent Registration No. 10-0361019 discloses a plastic toy for children that contains wheat flour and is harmless even if ingested by the human body, and Korean Patent Publication No. 10-2010-0022675 discloses egg whites, sugar, coloring, flour and starch. A colored clay composition containing a mixture of powders is disclosed. However, this type of clay has lower physical properties compared to general clay, and has the disadvantage that it easily sticks to hands during work and bacteria can rapidly multiply.

공작용 점토의 활용도가 커지는 상황에서 어린이는 물론 어른들에게도 건강에 해를 끼치지 않으면서 점토의 기능성은 더 향상된 친환경 점토의 개발이 요구되고 있다.As the use of construction clay increases, there is a need for the development of eco-friendly clay with improved functionality without harming the health of children and adults alike.

본 발명은 전술한 기술적 배경하에서 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 화학 물질의 함량을 줄이고 천연 성분을 포함한 친환경 점토를 제공하는 것이다. The present invention was created under the above-described technical background, and the purpose of the present invention is to provide an eco-friendly clay containing natural ingredients and reducing the content of chemical substances.

본 발명의 다른 목적은 자원 재활용이 가능하고 사용 후 폐기하더라도 자연 분해되어 환경 보존에도 이바지할 수 있는 생분해성 점토를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide biodegradable clay that can be recycled and can naturally decompose even if discarded after use, contributing to environmental conservation.

본 발명의 또 다른 목적은 점성과 형태 조형성이 우수하며 작업 시 피부에 잘 달라붙지 않아 작업성이 뛰어난 새로운 점토를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a new clay that has excellent viscosity and shape forming properties and has excellent workability because it does not stick well to the skin during work.

기타, 본 발명의 또 다른 목적 및 기술적 특징은 이하의 상세한 설명에서 보다 구체적으로 제시될 것이다.Other purposes and technical features of the present invention will be presented in more detail in the detailed description below.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 셀룰로오스 또는 펄프에서 선택되는 구조제 16 ~ 40%wt%, 바인더 2.5 ~ 5wt%, 감귤 착즙박 1 ~ 20wt%, 과일, 야채, 해조류, 또는 자연 토양 성분을 원료로 하여 얻어지는 천연 색소 1 ~ 10wt%, 방부제 0.5 ~ 5wt%, 및 물 20 ~ 79wt% 을 포함하여 구성되는 감귤 착즙박을 포함한 생분해성 친환경 점토를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention includes 16 to 40% wt% of a structural agent selected from cellulose or pulp, 2.5 to 5 wt% of a binder, 1 to 20 wt% of citrus juice, fruits, vegetables, seaweed, or natural soil components. Provides biodegradable, eco-friendly clay containing citrus juice peel, which is obtained as raw materials and contains 1 to 10 wt% of natural pigment, 0.5 to 5 wt% of preservative, and 20 to 79 wt% of water.

본 발명에서 상기 감귤 착즙박은 감귤 가공 시 얻어지는 착즙박 원료로서 감귤 착즙박 분말, 감귤 착즙박 발효액, 또는 감귤 착즙박 탈수액 중에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.In the present invention, the citrus juice waste is a raw material obtained during processing of citrus fruits, and any one selected from citrus juice waste powder, citrus juice waste fermentation liquid, or citrus juice waste dehydration can be used.

본 발명에 있어서, 상기 방부제는 염화나트륨 또는 감귤에서 추출한 천연 항균제를 사용하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable to use sodium chloride or a natural antibacterial agent extracted from citrus as the preservative.

본 발명에 있어서, 상기 구조제는 감귤 착즙박 또는 괭생이모자반에서 추출된 셀룰로오스 또는 펄프를 사용할 수 있다. In the present invention, the structural agent can be used as cellulose or pulp extracted from citrus juice or hoe-saeng-moe.

본 발명에 따르면, 감귤 착즙박을 활용함으로써 유기성 폐기물인 감귤 착즙박을 자원화할 수 있고, 점토의 생산단가를 감소시키면서도 인체 친화적인 점토를 제공할 수 있다. According to the present invention, by using citrus juice peel, organic waste, citrus juice peel, can be recycled, and the production cost of clay can be reduced while providing human-friendly clay.

본 발명은 또한 화학 물질의 함량을 줄이고 천연 성분을 포함한 친환경 점토를 제공하여, 사용 후 폐기하더라도 자연 분해되어 환경 보존에 이바지할 수 있다.The present invention also reduces the content of chemical substances and provides eco-friendly clay containing natural ingredients, so that even if discarded after use, it can naturally decompose and contribute to environmental preservation.

특히 본 발명의 친환경 점토는 점성과 형태 조형성이 우수하며 작업 시 피부에 잘 달라붙지 않아 작업성이 뛰어나고, 인체에 무해한 방부제를 포함하여 내구성 및 보존성을 향상시킴으로써 포장 개봉 후에도 세균과 곰팡이 번식이 억제되어 제품의 사용 기간도 개선시킬 수 있다. In particular, the eco-friendly clay of the present invention has excellent viscosity and formability and does not stick to the skin during work, so it has excellent workability. It contains preservatives that are harmless to the human body, improving durability and preservability, thereby suppressing the growth of bacteria and mold even after opening the package. The period of use of the product can also be improved.

도 1은 본 발명의 친환경 점토 제조 순서도
도 2a 및 2b는 점토 제조 과정을 보인 사진
도 3은 천연 염료를 사용하여 다양한 색상이 발현된 점토 사진
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 점토 사진
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 점토 사진
Figure 1 is a flow chart of producing eco-friendly clay of the present invention
Figures 2a and 2b are photos showing the clay manufacturing process.
Figure 3 is a photograph of clay in which various colors were developed using natural dyes.
Figure 4 is a photograph of clay according to Example 1 of the present invention
Figure 5 is a photograph of clay according to Example 2 of the present invention

본 발명은 감귤 착즙박을 포함한 생분해성 친환경 점토로서, 미술 학습, 공작 활동, 및 실내 인테리어 작업 등에 두루 활용할 수 있는 새로운 천연 점토를 제안한다. The present invention is a biodegradable, eco-friendly clay containing citrus juice, and proposes a new natural clay that can be used for art learning, craft activities, and interior design work.

특히 본 발명은 폐기물인 감귤박을 재활용하여 안전성이 향상되고 생분해가 가능한 친환경적 점토를 제공한다. 제주도의 주요 농산품인 감귤은 연간 60만톤 이상 생산되는데 약 10% 이상의 감귤이 주스 등 가공식품으로 이용되고 있으며 가공 후 약 5 ~ 7만톤의 감귤박이 폐기물로서 발생된다. 착즙 후 감귤박은 항산화 성분들로 인한 부패가 더딘 특성상 폐기에 어려움이 있는데, 감귤박을 해양 투기하거나 토양에 매립하게 되면 해양 오염과 토양 및 지하수 오염같은 환경 문제를 유발할 수 있다. 주스 착즙 후 잔류하는 감귤박에는 셀룰로오스와 펙틴 같은 섬유소가 풍부하고 감귤 껍질 등에 천연 항균물질이 포함되어 있으며, 감귤박 자체의 색상으로 인해 천연 염료로도 활용할 수 있다. In particular, the present invention provides eco-friendly clay that has improved safety and is biodegradable by recycling waste citrus peels. More than 600,000 tons of tangerines, Jeju Island's main agricultural product, are produced annually, and more than 10% of tangerines are used for processed foods such as juice. After processing, about 50,000 to 70,000 tons of tangerine peels are generated as waste. After juicing, citrus peels are difficult to dispose of due to their slow decay due to antioxidant components. If citrus peels are dumped in the ocean or buried in the soil, they can cause environmental problems such as marine pollution and soil and groundwater contamination. The citrus peel that remains after juice extraction is rich in fiber such as cellulose and pectin, and the citrus peel contains natural antibacterial substances. Due to the color of the citrus peel itself, it can also be used as a natural dye.

본 발명에서는 감귤박을 원료로 사용하여 점토의 셀룰로오스 성분, 항균 물질로 인한 방부제 성분, 염료 성분을 제공하며, 그 결과 생분해가 가능하며 환경 친화적인 새로운 점토를 제공할 수 있게 되었다. 또한, 본 발명의 친환경 점토는 기존의 상용 점토보다 촉감이 부드럽고 점성이 뛰어나면서도 자연 찰흙과 달리 손에 달라붙지 않아 형태 조형이 용이하다. 특히, 주재료들이 천연 성분으로 구성되고 유해한 화학 성분이 없어 유아나 어린이들이 점토를 이용한 미술 활동을 하는데 매우 적합하다. In the present invention, citrus peel is used as a raw material to provide the cellulose component of clay, a preservative component due to antibacterial substances, and a dye component, and as a result, it is possible to provide a new clay that is biodegradable and environmentally friendly. In addition, the eco-friendly clay of the present invention is softer to the touch and has superior viscosity than existing commercial clay, but unlike natural clay, it does not stick to the hand, making it easy to shape. In particular, the main materials are made of natural ingredients and contain no harmful chemical ingredients, making it very suitable for infants and children to engage in art activities using clay.

본 발명의 친환경 점토는 셀룰로오스를 포함하는 구조제, 바인더, 색소, 방부제를 포함하며, 구조제의 일부, 색소, 방부제의 일부로 감귤박을 이용할 수 있다. 구체적으로 본 발명은 셀룰로오스 또는 펄프에서 선택되는 구조제 16 ~ 40%wt%, 바인더 2.5 ~ 5wt%, 감귤 착즙박 1 ~ 20wt%, 과일, 야채, 해조류, 또는 자연 토양 성분을 원료로 하여 얻어지는 천연 색소 1 ~ 10wt%, 방부제 0.5 ~ 5wt%, 물 20 ~ 79wt% 를 포함하여 구성되는 생분해성 친환경 점토를 제공한다. The eco-friendly clay of the present invention contains a structural agent containing cellulose, a binder, a pigment, and a preservative, and citrus peel can be used as part of the structural agent, pigment, and preservative. Specifically, the present invention is a natural product obtained from 16 to 40% wt% of a structural agent selected from cellulose or pulp, 2.5 to 5 wt% of a binder, 1 to 20 wt% of citrus juice, fruits, vegetables, seaweed, or natural soil components. We provide biodegradable, eco-friendly clay containing 1 to 10 wt% of pigment, 0.5 to 5 wt% of preservative, and 20 to 79 wt% of water.

구조제로 사용되는 셀룰로오스 또는 펄프는 친환경 점토에서 분산제의 역할과 더불어 점토의 주요 성분으로 콘크리트의 모래나 자갈같이 형태와 강도를 유지하는 기능을 수행한다. 셀룰로오스나 펄프는 식물이나 목재로부터 얻을 수도 있지만, 본 발명의 친환경 점토는 감귤 착즙박 또는 괭생이모자반 등의 폐자원을 활용하여 셀룰로오스 및 펄프를 추출하여 사용할 수 있다. Cellulose or pulp, which is used as a structural agent, serves as a dispersant in eco-friendly clay and is a major component of clay, maintaining its shape and strength like sand or gravel in concrete. Cellulose or pulp can be obtained from plants or wood, but the eco-friendly clay of the present invention can be used by extracting cellulose and pulp using waste resources such as citrus juice or hoe sap.

바인더는 천연 성분의 점토를 제조하는 과정에서 물과 혼합하여 기본 베이스의 농도를 조절하고 구조제 및 색소, 방부제를 결합시키며 최종 제품의 점성을 결정하는데 사용된다. 본 발명의 실시예에서는 카복시메틸 셀룰로오스 (carboxymethyl cellulose : CMC)를 바인더로 사용할 수 있으며, 반드시 이에 한정될 필요는 없고 자연 분해가 가능하고 친환경적 바인더라면 다른 재료를 사용해도 무방하다. CMC는 셀룰로오스 분자의 단위당 0.8개 이하의 글리코산나트륨·에테르기를 가지면서 수용성인 셀룰로오스로서, 물에 녹이면 끈적끈적한 액체가 되며, 곰팡이나 섞는 것을 방지하는 성질이 있어 장기간 저장이 가능하다. CMC는 아이스크림이나 빵 등의 식품이나 화장품, 의약품에도 사용되며 안전성이 확인되었기 때문에 유아나 어린이들이 애용하는 점토 제품의 원료로 적합하다.Binder is used to control the concentration of the basic base by mixing it with water in the process of manufacturing clay from natural ingredients, to bind structural agents, pigments, and preservatives, and to determine the viscosity of the final product. In an embodiment of the present invention Carboxymethyl cellulose (CMC) can be used as a binder, but it is not necessarily limited to this, and other materials can be used as long as they are naturally decomposable and eco-friendly. CMC is a water-soluble cellulose that has less than 0.8 sodium glycolate and ether groups per unit of cellulose molecule. When dissolved in water, it becomes a sticky liquid, and it has the property of preventing mold or mixing, so it can be stored for a long time. CMC is also used in foods such as ice cream and bread, cosmetics, and medicine, and because its safety has been confirmed, it is suitable as a raw material for clay products favored by infants and children.

구조제, 천연 색소, 또는 방부제 성분으로도 이용되는 감귤 착즙박은 감귤 착즙박 분말, 감귤 착즙박 발효액, 감귤 착즙박 탈수액 등 감귤 가공 시 얻어지는 착즙박 원료를 사용할 수 있으며, 건조 후 분쇄한 고상 분말 형태가 적합하지만, 과즙이 일부 포함된 상태여도 무방하고 이 경우 점토에 포함되는 물의 양을 줄일 수 있는 이점이 있다. Citrus juice extract, which is also used as a rescue agent, natural coloring agent, or preservative ingredient, can be made from raw materials obtained during citrus processing, such as citrus juice extract powder, citrus juice extract fermentation liquid, and citrus juice extract dehydrated, and is a solid powder that is dried and ground. The shape is suitable, but it may also contain some juice, which has the advantage of reducing the amount of water contained in the clay.

천연 염료 혹은 안료로 이루어진 색소로는 감귤박 자체 또는 감귤에서 추출한 색소를 사요할 수 있고, 야채나 자연 토양 성분을 이용할 수도 있는데 예를 들어 비트 색소, 괭생이모자반 추출 색소, 블루베리 색소, 수국 색소, 동백꽃 색소, 제주 화산송이 등을 다른 점토 성분과 혼합하여 자연미가 뛰어난 다양한 색상의 점토를 제조할 수 있다. Colors made of natural dyes or pigments can be used as citrus peels themselves or pigments extracted from citrus fruits, or vegetables or natural soil components can be used, such as beet pigments, black-tailed lily extract pigments, blueberry pigments, and hydrangea pigments. , camellia flower pigments, Jeju volcanic clusters, etc. can be mixed with other clay ingredients to produce clay of various colors with outstanding natural beauty.

방부제는 친환경 점토 제품의 포장을 개봉한 후 장기간 사용할 때 곰팡이가 발생하는 등 부패를 방지하며, 본 발명에서는 나트륨 계열의 방부 물질이나 감귤(귤피 등)에서 추출한 천연 항균 물질을 사용한다. 나트륨 방부제의 경우 ㅇ일반 시중에서 쉽게 구할 수 있는 염화나트륨(NaCl)을 사용할 수 있는데 천일염의 형태보다는 불순물이 적은 정제염 미세분말이 보다 적합하다. 특히 염화나트륨의 경우는 방부제 역할뿐만아니라 유아나 어린아들이 점토 공작 활동 중 무심코 섭취하게되는 경우 짠맛으로 바로 뱉어내게 되어 점토로 인한 안전사고도 방지할 수 있는 이점이 있다. 감귤 추출 항균 물질의 경우 감귤 정유에 포함되어 있는 리모넨(D-Limonene)을 사용할 수 있으며, 귤피에서 증류법으로 정유 추출하여 얻을 수 있다. Preservatives prevent rot, such as mold growth, when an eco-friendly clay product is used for a long period of time after opening the packaging, and in the present invention, sodium-based preservatives or natural antibacterial substances extracted from citrus (tangerine peel, etc.) are used. In the case of sodium preservative, sodium chloride (NaCl), which is easily available on the market, can be used, but refined salt fine powder with fewer impurities is more suitable than the form of sea salt. In particular, sodium chloride not only acts as a preservative, but if infants or young children inadvertently ingest it during clay craft activities, they will immediately spit it out with a salty taste, which has the advantage of preventing safety accidents caused by clay. In the case of citrus-extracted antibacterial substances, limonene (D-Limonene) contained in citrus essential oil can be used, and it can be obtained by extracting the essential oil from tangerine peel using a distillation method.

본 발명의 친환경 점토에서 구조제의 함량 범위는 점토의 강도와 형태 유지를 위하여 요구되며, 바인더의 함량 범위는 점토의 형태 유지와 더불어 최종 제품의 점성을 유지하는데 필요하고, 감귤 착즙박의 함량 범위는 구조제 및 색소, 방부제 성분을 대체하면서 친환경성을 유지하는데 요구된다. 또한, 천연 색소의 함량 범위는 색상 발현은 물론 그 자체로 구조제의 기능도 일부 수행하는데 필요하고, 방부제의 함량 범위는 점토 제품의 장기 보관 및 부폐 방지에 필요하다. 본 발명의 친환경 점토에서 제안된 각 성분의 함량 범위를 넘어서게 되면 전술한 친환경 점토의 효과가 미미하거나 점토의 물성이 저하될 수 있다. 상술한 조성 범위 내에서 가급적 감귤 착즙박의 함량 비중을 크게 하는 것이 전체 점토의 물성과 친환경성, 색상 및 제조 경제성 측면에서 유리하다. In the eco-friendly clay of the present invention, the content range of the structural agent is required to maintain the strength and shape of the clay, the content range of the binder is required to maintain the shape of the clay and the viscosity of the final product, and the content range of the citrus juice peel is required to maintain eco-friendliness while replacing structural agents, colorants, and preservatives. In addition, the content range of natural pigments is necessary to not only express color but also perform some of the functions of a structural agent itself, and the content range of preservatives is necessary for long-term storage and prevention of spoilage of clay products. If the content range of each component proposed in the eco-friendly clay of the present invention is exceeded, the effect of the above-mentioned eco-friendly clay may be minimal or the physical properties of the clay may be reduced. Within the above-mentioned composition range, it is advantageous to increase the content of citrus juice as much as possible in terms of the physical properties of the overall clay, eco-friendliness, color, and manufacturing economics.

도 1은 본 발명의 친환경 점토 제조 순서도로서, 점토를 제작하기 위한 세부적인 공정은 다음과 같다.Figure 1 is a flowchart for producing eco-friendly clay of the present invention, and the detailed process for producing clay is as follows.

먼저, 구조제, 바인더, 감귤 착즙박, 색소, 방부제를 원료별로 준비한다(단계 S110). 셀룰로오스는 순도가 높은 것을 준비하며 셀룰로오스의 일부 또는 전부를 대체하여 펄프를 이용할 수도 있다. 감귤 착즙박은 건조된 고상 분말, 감귤 착즙박 발효액, 감귤 착즙박 탈수액 등을 준비하며, 전체 점토 성분에서 셀룰로오스의 일부분을 대체하거나 색소 또는 방부제로 사용하는 경우 배합량을 늘린다. 준비된 원료들은 전술한 성분 배합 비율에 따라 계량하여 보관한다.First, prepare the structural agent, binder, citrus juice peel, color, and preservative for each raw material (step S110). Cellulose is prepared with high purity, and pulp can be used to replace part or all of the cellulose. Citrus juice peel is prepared from dried solid powder, citrus juice peel fermentation liquid, and citrus juice peel dehydrated liquid. When replacing part of the cellulose in the total clay component or using it as a colorant or preservative, the mixing amount is increased. The prepared raw materials are measured and stored according to the above-mentioned ingredient mixing ratio.

계량된 원료들이 준비되면, 먼저 점토 베이스를 제조한다(단계 S120). 베이스는 물에 바인더를 혼합하여 교반하고 점성이 유지된 액상 형태로 제조한다. 구체적으로 70 ~ 95℃의 가열된 물과 바인더를 배합 비율로 혼합한 후 교반기 또는 반죽기로 교반하여 바인더가 고르게 물에 용해되도록 한다. Once the measured raw materials are prepared, first prepare the clay base (step S120). The base is prepared by mixing a binder in water and stirring it to form a liquid that maintains viscosity. Specifically, heated water at 70 to 95°C and binder are mixed in a mixing ratio and then stirred with a stirrer or kneader to ensure that the binder is evenly dissolved in water.

베이스가 완성되면, 구조제로서 셀룰로오스 또는 펄프를 투입하여 구조제가 베이스에 고르게 분산되도록 충분히 교반한다(단계 S130). 다음으로, 감귤 착즙박과 색소를 전술한 배합 비율에 따라 교반기에 투입하고, 감귤 착즙박이 균일하게 분산되고 점토의 색상이 고르게 발현될 때 교반한다(단계 S140). 도 2a는 점토 제조 과정에서 교반 중인 원료를 보이고 있다.When the base is completed, cellulose or pulp is added as a structural agent and stirred sufficiently so that the structural agent is evenly dispersed in the base (step S130). Next, the citrus juice and pigment are added to the stirrer according to the mixing ratio described above, and stirred when the citrus juice is uniformly dispersed and the color of the clay is evenly expressed (step S140). Figure 2a shows raw materials being stirred during the clay manufacturing process.

마지막으로, 방부용 나트륨 또는 방부용 감귤 추출 천연 항생제를 위의 배합 비율과 같이 배합 후 충분히 교반한다(단계 S150). 전체 원료들의 혼합 및 교반이 충분히 진행된 후 적당한 양으로 점토를 분리하여 소포장한다. 포장은 비닐로 개별 점토를 감싸거나 작은 플라스틱 용기에 담아 외부 공기와의 접촉을 차단한다. 도 2b는 완성된 점토를 포장한 모습을 보이고 있다.Finally, sodium for preservative or natural antibiotic extracted from citrus for preservative is mixed according to the above mixing ratio and stirred sufficiently (step S150). After all raw materials have been sufficiently mixed and stirred, the clay is separated into appropriate amounts and packaged in small packages. For packaging, individual clays are wrapped in plastic or placed in small plastic containers to block contact with outside air. Figure 2b shows the finished clay packaged.

본 발명의 친환경 점토는 과일, 야채, 해조류, 또는 자연 토양 성분을 원료로 하여 얻어지는 천연 색소를 사용하여 시각적으로 심미성이 뛰어난 점토를 제조할 수 있다. 도 3은 천연 염료를 사용하여 다양한 색상이 발현된 점토를 보이고 있다. 본 발명에서 감귤 착즙박은 구조제 역할과 함께 색소 및 방부제 역할도 겸하기 때문에 점토의 색상에 따라 그 함량을 조절할 수 있다. 예를 들어 노란색 점토를 제조하는 경우 감귤 착즙박의 비율을 상대적으로 높이고, 다른 색소 원료 내지 방부제 성분의 비율은 낮추어 배합 할 수 있습니다. The eco-friendly clay of the present invention can be manufactured with excellent visual aesthetics using natural pigments obtained from fruits, vegetables, seaweed, or natural soil components. Figure 3 shows clay in various colors using natural dyes. In the present invention, the citrus juice peel serves not only as a structural agent but also as a pigment and preservative, so its content can be adjusted depending on the color of the clay. For example, when manufacturing yellow clay, the proportion of citrus juice can be relatively increased, and the proportion of other coloring ingredients or preservatives can be mixed by lowering the proportion.

이하에서는 구체적인 실시예를 통해 본 발명에 따른 생분해성 친환경 점토의 기술적 특징 및 효과를 보다 상세하게 설명한다. Below, the technical features and effects of the biodegradable eco-friendly clay according to the present invention will be described in more detail through specific examples.

실시예 1Example 1

바인더로 CMC 0.35kg, 구조제로 셀룰로오스 2.9kg, 구조제의 일부분 및 노란색 발현 색소로서 감귤분말 0.25kg, 방부제로 소금 0.3kg, 물 6.5kg 을 각각 준비하고, 전술한 도 1의 공정에 따라 친환경 점토를 제조하였다. 0.35 kg of CMC as a binder, 2.9 kg of cellulose as a structural agent, 0.25 kg of tangerine powder as a part of the structural agent and a yellow coloring pigment, 0.3 kg of salt as a preservative, and 6.5 kg of water were prepared, respectively, and the eco-friendly clay was prepared according to the process of Figure 1 above. was manufactured.

바인더 용해를 위해 작업용 저울과 용기를 준비하고, 계량된 물에 히터를 사용해 80℃ 이상 가열하였다. 가열된 물에 CMC를 계량하여 투입하고 잘 혼합될 수 있게 막대를 이용해 10분간 저어준 후, 바인더가 완전히 용해되어 혼합된 것을 확인하고 10시간 이상 보관하였다.To dissolve the binder, a working scale and container were prepared, and the measured water was heated to over 80°C using a heater. CMC was weighed and added to heated water and stirred with a rod for 10 minutes to ensure good mixing. After confirming that the binder was completely dissolved and mixed, it was stored for more than 10 hours.

점토 반죽은 바인더가 혼합되어 점성이 발현된 물과 셀룰로오스를 계량하여 반죽기에 천천히 부어준 후 반죽기 두껑을 덮고 5분간 반죽기를 동작시켰다. 그 다음, 감귤분말을 계량하여 천천히 부어준 후 5분간 교반하였다. 반죽의 색상이 잘 발현되었는지 확인 후 방부제를 계량하여 천천히 부어주고, 반죽기를 20분 동안 작동시켜 반죽이 고르게 되었는지 확인 후 반죽을 꺼냈다.For the clay dough, water and cellulose, which had developed viscosity by mixing the binder, were measured and slowly poured into the kneader, then the lid of the kneader was covered and the kneader was operated for 5 minutes. Next, tangerine powder was weighed, poured slowly, and stirred for 5 minutes. After checking that the color of the dough had developed well, the preservative was measured and poured slowly. The dough was operated for 20 minutes to check whether the dough was even and the dough was taken out.

점토 조성에서 감귤 착즙박 분말이 리그닌과 셀룰로오스를 제공하여 점토의 구조적 물성을 개질하였고, 결과적으로 배합에 필요한 셀룰로오스와 CMC의 양을 줄일 수 있었으며, 천연 색소 및 천연 향균성도 제공하였다. 도 4는 본 실시예에 따른 점토 사진으로서, 밀가루 반죽처럼 부드럽고 점성이 좋으며 촉감도 우수한 것을 확인하였다.In the clay composition, citrus juice extract powder provided lignin and cellulose to modify the structural properties of the clay. As a result, the amount of cellulose and CMC required for mixing was reduced, and natural pigments and natural antibacterial properties were also provided. Figure 4 is a photograph of the clay according to this example, and it was confirmed that it was soft like flour dough, had good viscosity, and had excellent tactile feel.

실시예 2Example 2

바인더로 CMC 0.35kg, 구조제로 셀룰로오스 2.5kg, 구조제의 일부분 및 일부 색소로서 감귤분말 0.2kg, 주된 색소 및 구조제의 일부분으로서 괭생이모자반 분말 0.45kg, 방부제로 소금 0.3kg, 물 6.5kg 을 각각 준비하고, 도 1의 공정에 따라 실시예 1의 과정과 유사하게 친환경 점토를 제조하였다. 0.35 kg of CMC as a binder, 2.5 kg of cellulose as a structural agent, 0.2 kg of tangerine powder as a part of the structural agent and some pigment, 0.45 kg of black-tailed moss powder as a part of the main pigment and structural agent, 0.3 kg of salt, and 6.5 kg of water as a preservative. Each was prepared, and eco-friendly clay was manufactured similarly to the process of Example 1 according to the process of FIG. 1.

괭생이모자반을 활용한 녹색 발현 점토를 하였고, 형상을 달리하여 점토를 조형하면서 점도, 늘어나는 정도, 형태 안정성 등을 확인하였다. 도 5는 본 실시예 2에 따른 점토 사진을 보이고 있다. 적당한 점성이 유지되면서도 점토가 손에 달라붙지 않아 취급 및 형태 변형이 용이하였다.We made green colored clay using a hoe hat and molded the clay in different shapes to check the viscosity, degree of stretching, and shape stability. Figure 5 shows a photograph of clay according to Example 2. While the appropriate viscosity was maintained, the clay did not stick to the hands, making it easy to handle and change shape.

본 발명의 점토는 구조제 및 색소와 방부제 원료로 감귤 착즙박을 활용함으로써 바이오 폐기물인 감귤 착즙박을 자원화할 수 있고, 점토 생산단가를 감소시키면서도 친환경성과 인체 친화성을 증가하는 효과가 있다. 특히 기존 생분해성 점토들이 개봉 후 급속하게 세균과 곰팡이가 번식하여 사용 기간이 단축되는 점을 개선하였고, 인체에 유해한 화학 방부제 등을 사용하지 않아 유아나 어린이 건강에도 도움을 줄 수 있다. The clay of the present invention can recycle bio-waste citrus juice peel by using it as a raw material for structural agents, pigments, and preservatives, and has the effect of increasing eco-friendliness and human compatibility while reducing the cost of producing the clay. In particular, the problem of existing biodegradable clays being shortened by bacteria and mold growing rapidly after opening has been improved, and it can also help the health of infants and children by not using chemical preservatives that are harmful to the human body.

이상에서 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 제시한 기술적 사상, 구체적으로는 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있을 것이다.Although the present invention has been illustratively described above through preferred embodiments, the present invention is not limited to these specific embodiments and can be used in various forms within the scope of the technical idea presented in the present invention, specifically the scope of the patent claims. It may be modified, changed, or improved.

Claims (4)

셀룰로오스 또는 펄프에서 선택되는 구조제 16 ~ 40%wt%,
바인더 2.5 ~ 5wt%,
감귤 착즙박 1 ~ 20wt%,
과일, 야채, 해조류, 또는 자연 토양 성분을 원료로 하여 얻어지는 천연 색소 1 ~ 10wt%,
방부제 0.5 ~ 5wt%, 및
물 20 ~ 79wt% 을 포함하여 구성되는
감귤 착즙박을 포함한 생분해성 친환경 점토.
16 to 40% wt% of structuring agent selected from cellulose or pulp,
Binder 2.5 ~ 5wt%,
Citrus juice extract 1 ~ 20wt%,
1 to 10 wt% of natural pigment obtained from fruits, vegetables, seaweed, or natural soil components,
preservative 0.5 to 5 wt%, and
Consisting of 20 to 79 wt% water
Biodegradable, eco-friendly clay containing citrus juice.
제1항에 있어서,
상기 감귤 착즙박은 감귤 가공 시 얻어지는 착즙박 원료로서 감귤 착즙박 분말, 감귤 착즙박 발효액, 또는 감귤 착즙박 탈수액 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 감귤 착즙박을 포함한 생분해성 친환경 점토.
According to paragraph 1,
The citrus juice waste is a raw material obtained during citrus processing and is selected from the group consisting of citrus juice waste powder, citrus juice waste fermentation liquid, and citrus juice waste dehydration. A biodegradable, eco-friendly clay containing citrus juice waste.
제1항에 있어서,
상기 방부제는 염화나트륨 또는 감귤에서 추출한 천연 항균제인 것을 특징으로 하는 감귤 착즙박을 포함한 생분해성 친환경 점토.
According to paragraph 1,
The preservative is a biodegradable, eco-friendly clay containing citrus juice, wherein the preservative is sodium chloride or a natural antibacterial agent extracted from citrus.
제1항에 있어서,
상기 구조제는 감귤 착즙박 또는 괭생이모자반에서 추출된 셀룰로오스 또는 펄프인 것을 특징으로 하는 감귤 착즙박을 포함한 생분해성 친환경 점토.
According to paragraph 1,
The structural agent is a biodegradable, eco-friendly clay containing citrus juice, characterized in that it is cellulose or pulp extracted from citrus juice or hoe saengmoe.
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